Высота алюминиевого прямоугольного параллелепипеда 10 см. какой должна быть высота медного, чтобы он оказывал на стол такое же давление? плотность меди 8900 кг/м3, алюминия 2700 кг/м3.
Мощность P = 6 Вт, площадь пластины S = 10 см², коэффициент отражения R = 0.6
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине. - Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п - Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади: p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
Агрегатное состояние вещества В этой работе показана причина существования вещества в нескольких агрегатных состояниях.Дискретное строение вещества известно очень давно. Также очень давно известно, что свойства веществ определяются взаимодействием его молекул, но это древнее знание не используется в современной физике для определения агрегатного состояния вещества. Для определения агрегатного состояния вещества чаще всего используют или перечисление его внешних признаков вещества в различных агрегатных состояниях, или расплывчатые критерии, по которым нельзя определить, в каком агрегатном состоянии находится вещество. Максимум, что можно найти в учебниках по физике - это голословные, весьма размытые декларации типа «Существование у вещества нескольких агрегатных состояний обусловлено различиями в тепловом движении его молекул (атомов) и в их взаимодействии». При этом, вывести точные критерии агрегатного состояния вещества не очень сложно. Начнём с определений.«Агрегатные состояния вещества, состояния одного и того же вещества (например, воды, железа, серы), переходы между которыми сопровождаются скачкообразным изменением ряда физических свойств (плотности, энтропии и др.). Обычно рассматривают газообразное, жидкое и твёрдое агрегатные состояния (иногда ещё и плазменное). Существование у вещества нескольких агрегатных состояний обусловлено различиями в тепловом движении его молекул (атомов) и в их взаимодействии». [2]Ни в одном физическом определении не раскрыто, какое именно взаимодействие молекул определяет агрегатные состояния вещества. Сейчас для определения агрегатных состояний вещества используют приблизительные критерии, созданные исключительно для того, чтобы студенты задавали меньше вопросов, поскольку однозначно определить агрегатное состояние вещества по этим критериям невозможно.«Элементарная работа силы при увеличении расстояния между молекулами на совершается за счет уменьшения взаимной потенциальной энергии молекул, т.е. (1)
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине.
- Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п
- Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п
Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона
F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади:
p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
ответ. p = 32 мкПа